Científicos del Reino Unido y Alemania lograron grabar por primera vez el surgimiento y deformación de la conexión entre dos átomos del metal. Tales conexiones casi no se habían estudiado por la complejidad de sus observaciones.
“Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que hemos podido rastrear y grabar en vídeo la formación, evolución y destrucción del enlace químico a nivel de átomos individuales”, declaró Andréi Khlobystov, uno de los autores del estudio.
Casi todas las moléculas existentes en el Universo consisten en átomos conectados principalmente de tres maneras diferentes. Pueden estar conectados por fuertes enlaces covalentes o iónicos, por débiles enlaces de hidrógeno o por enlaces metálicos.
La estructura y las propiedades de enlaces iónicos y de hidrógeno habían sido estudiadas durante mucho tiempo mediante cálculos teóricos, y las predicciones eran generalmente las mismas que las de las reacciones químicas en la realidad. Por su parte, los enlaces metálicos casi no se habían estudiado en el pasado, señaló el científico.
Los enlaces metálicos combinan átomos de todos los metales puros. Se asemejan en general a los iónicos, pero en este caso en vez de átomos con carga positiva y negativa, se forman entre las nubes de electrones y átomos con carga positiva.
Las propiedades de las cadenas de átomos cambian mucho dependiendo de qué otros compuestos o sustancias los rodean y por eso son extremadamente difíciles de observar, explicó Khlobystov.
Los investigadores encontraron una solución a este problema al empacar dos átomos de renio en una especie de cáscara protectora hecha de nanotubos de carbono.
“Los nanotubos nos ayudaron a capturar átomos o moléculas y colocarlos donde los necesitábamos. En este caso, capturamos dos átomos de renio y los conectamos entre sí, formando una molécula de Re2”, indicó el químico.
El renio se puede ver fácilmente en el microscopio atómico: es mucho más oscuro que los átomos ligeros debido a su gran número de carga, detalló.
Al colocar la molécula en un vial de nanotubo, los científicos comenzaron a bombardearla con haces de electrones, observando con un microscopio electrónico dónde estaban los átomos de renio y cómo era la conexión entre ellos. De esta manera, pudieron seguir cómo cambiaba a medida que el renio se movía través del nanotubo, cómo se rompía varias veces y luego se formaba de nuevo, y contar el número de pares de electrones involucrados en su formación.
Resultó que cuanto más cerca estaban los átomos unos de otros, mayor era el número de enlaces. En su aproximación más cercana, los átomos tenían cuatro enlaces que los unían. El estudio de los enlaces entre los átomos de los metales pesados es esencial para la química, especialmente para comprender las propiedades magnéticas, electrónicas y catalíticas de los materiales en los que se componen, concluyó Khlobystov.
Con información de Sputniknews
